基于稀疏表示的典型电能质量问题检测方法研究-测试计量技术及仪器专业论文.docxVIP

苏州大学学位论文使用授权芦明 本人先企了解苏州大学关 r收集‘保存和使用学fIr.论文的规定- IJ :学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文!t.于文挡的内容和纸 底ì(l文 的内咨相-f{.!)):州大学句。极向国家附 馆、中囚占1:科院文章进 信息情拟中心、中国科学校水信息研究所(含万方数把咆子刷版社〉、 巾国学术印 刊〈光叙j阪〉电子杂忐社送交本 学位论文的复 印件和电于 文销，允j(f论文被查阅和1借阅，口J 以采用影印、街印威其他复制于民t 保存耳U纳学位论文，可以将学位论文的全部成部分内容编入有欠款 树f{i:.送行串 fi. 涉密论文口 本学位论义晨 在一一-年 月解密后运用本规定. 4字t苦密 交回卢 论文作者签名:华坐孟一 _(;1期..!i2.年均 导师签名._J1主主 I:l J拥g 扭丛d立 基于稀疏表示的典型电能质量问题检测方法研究 中文摘要 基于稀疏表示的典型电能质量问题检测方法研究 中文摘要 理想的供电系统往往以单一恒定的电网标称频率，以正弦波形变化的交流电向用 户供电。然而，由于非线性负荷的大量使用、电网各种故障等多种因素，供电系统输 出的电能会掺杂谐波、间谐波、脉冲暂态、振荡暂态等多种电能质量问题，给用电设 备的正常工作和电力系统的安全运行造成了不便。为了降低电能质量扰动带来的负面 影响，改善电能质量，对电能质量信号进行分析与检测显得尤为重要。 本文在总结典型电能质量问题信号特征的基础上，根据电能质量信号具有稀疏性 这一本质特征，提出引入稀疏表示理论来进行典型电能质量信号的分析与检测。 为了解决稳态电能质量问题（谐波、间谐波）的分析与检测，在引入信号稀疏表 示理论的基础上，提出了基于谐波字典的信号稀疏表示方法。该方法利用基追踪思想 构造了信号稀疏表示数学模型；根据信号所含成分的特点，构造了适应信号特征的谐 波字典；采用增广拉格朗日法求解稀疏表示模型，将信号中的各成分稀疏表示在频域 内。该方法能较精确地检测出各次谐波分量、各次间谐波分量的特征信息，为谐波治 理提供了有利而准确的数据。 为了解决暂态电能质量问题（脉冲暂态、振荡暂态）的分析与检测，结合了形态 学成分分析和基追踪思想，构造了信号双基追踪稀疏表示约束优化数学模型；根据信 号中暂态分量的特点，构造了适应该成分的脉冲字典，并结合谐波字典组成了联合字 典；采用交替方向乘子法求解了稀疏表示约束优化模型，成功分离出信号中具有不同 形态的成分。该方法不仅能稀疏分离出信号中的不同分量，且能较准确地检测出各次 谐波分量、脉冲暂态分量、振荡暂态分量的特征信息，为暂态电能质量问题的治理提 供了科学准确的数据支持。 关键词：电能质量，稀疏表示，稳态信号，谐波字典，暂态信号，联合字典 作 者：张润涵 指导老师：扈罗全 副教授 I I II Abstract Study on Detection Method of Typical Power Quality Problems Based on Sparse Representation Study on Detection Method of Typical Power Quality Problems Based on Sparse Representation Abstract In an ideal power supply system, only the sine signal with constant frequency is provided to the users uniquely. However, with the use of non-linear loads and the occurrence of grid failures, lots of power quality problems (i.e., Harmonics, Interharmonics, Transient impulse, Transient oscillation) are brought into the grid signal, which lead to the inconvenience to the normal operation of equipment and to the safe operation of power system. In order to adopt appropriate measures to improve power quality and reduce the negative influences brought by the disturbances, it is of great significance to analyze and